JP7828339B2 - バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車 - Google Patents

バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車

Info

Publication number
JP7828339B2
JP7828339B2 JP2023521614A JP2023521614A JP7828339B2 JP 7828339 B2 JP7828339 B2 JP 7828339B2 JP 2023521614 A JP2023521614 A JP 2023521614A JP 2023521614 A JP2023521614 A JP 2023521614A JP 7828339 B2 JP7828339 B2 JP 7828339B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
cap
housing
current collector
spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023521614A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023549639A (ja
Inventor
ミン、ゴン－ウー
リム、ヘ－ジン
キム、ド－ギュン
ホワンボ、クワン－ス
ジョ、ミン－キ
カン、ボ－ヒュン
チョイ、ス－ジ
リム、ジェ－ウォン
キム、ハク－キュン
リー、ジェ－ジュン
ジュン、ジ－ミン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of JP2023549639A publication Critical patent/JP2023549639A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7828339B2 publication Critical patent/JP7828339B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/471—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof
    • H01M50/474—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof characterised by their position inside the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H01M50/133—Thickness
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/152—Lids or covers characterised by their shape for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/167—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by crimping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/586—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593—Spacers; Insulating plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Description

本発明は、バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車に関する。より具体的には、本発明は、内部電極組立体の動きを最小化できる構造を有するバッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車に関する。
本出願は、２０２１年２月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２２８８１号、２０２１年２月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２２８９３号、２０２１年２月２３日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２４４２４号、２０２１年３月８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００３０２９１号、２０２１年１０月１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３１２０７号、及び２０２１年１０月１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３１２０８号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
バッテリーにおいて、集電効率の極大化のため、ハウジングが高さ方向に沿って上下に正極タブ及び負極タブがそれぞれ延びた形態を有する電極組立体が適用される。このような構造を有する電極組立体が適用されるバッテリーには、正極タブ及び負極タブのそれぞれを端子及びハウジングとそれぞれ接続させるための中間媒介体として集電体が用いられ得る。
この場合、例えば、正極集電体は電極組立体の一面を覆いながら正極タブと結合され、負極集電体は電極組立体の他面を覆いながら負極タブと結合される。また、前記正極集電体は端子と電気的に接続され、負極集電体はハウジングと電気的に接続される。
上述したような構造を有するバッテリーにおいては、特に負極集電体とキャップとの間に比較的に大きい空いた空間が形成され得る。また、前記キャップと反対側に位置するハウジングの底面と正極集電体との間にも空いた空間が形成され得る。
このような空いた空間は、電極組立体がハウジングの内部で、特に上下方向、すなわちバッテリーの高さ方向に沿って動く原因になり得る。前記電極組立体がこのように上下方向に動く場合、集電体と電極タブとの結合部位に損傷が発生し、さらに集電体とハウジングとの結合部位、集電体と端子との結合部位などにも損傷が発生するおそれがある。例えば、電極組立体が上下方向に振動すると、電極タブが曲げ伸ばしを繰り返しながら切れて、電池内部で短絡が発生することがある。
したがって、このような電極組立体の移動空間を最小限にする必要がある。また、電極組立体の移動空間の縮小のために適用する付加的な部品を使用する場合、工程が煩雑になり、製造コストも上昇するため、既存の部品を活用してこのような問題を解決する必要がある。
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーのハウジング内で電極組立体が動いて電気的接続部位に損傷が発生することを防止することを目的とする。
本発明が解決しようとする技術的課題は上述した課題に制限されず、他の課題は下記の発明の説明から通常の技術者に明らかに理解できるであろう。
上述した課題を解決するため、本発明の一態様によるバッテリーは、第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られることでコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極は巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部を含む電極組立体と、下端に形成された開放部を通って前記電極組立体を収容するハウジングと、前記第１無地部と結合されて前記ハウジング内に位置する第１集電体と、前記開放部を覆うキャップと、前記第１集電体と前記キャップとの間に介在され、前記第１集電体と前記キャップとの間の距離に対応する高さを有するスペーサと、を含む。
望ましくは、前記スペーサは、第１集電体の一面において中心部に位置し得る。
本発明の一実施形態において、前記第１集電体は、前記電極組立体の一面において中心部に位置する支持部と、前記支持部から延長されて前記第１無地部と結合される無地部結合部と、前記支持部から延長されるかまたは前記無地部結合部の端部から延長されて前記ハウジングと電気的に接続されるハウジング接触部と、を含み得る。
望ましくは、前記スペーサは、前記第１集電体の前記支持部が前記スペーサの外側に露出しないように前記支持部を覆い得る。
特に、前記第１集電体に対向する前記スペーサの上端部の外径は、前記支持部の外径と同一であるかまたは大きくなり得る。
本発明の他の実施形態において、前記スペーサは、前記第１集電体の前記無地部結合部と前記第１無地部とが溶接されて形成される溶接部の少なくとも一部を覆い得る。
望ましくは、前記第１集電体に対向する前記スペーサの上端部の半径は、前記電極組立体のコアに最も近く位置する溶接部から前記電極組立体のコアまでの距離よりも大きく形成され得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記キャップは、周辺領域と比べてより薄い厚さを有するベンティング部を備え得る。
望ましくは、前記ベンティング部は、前記ハウジングの内圧が一定水準以上に増加すると破断するように構成され得る。
特に、前記ベンティング部は、前記キャップの両面の少なくとも一面上に形成されたノッチング（ｎｏｔｃｈｉｎｇ）部であり得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記ベンティング部は、閉ループを形成し得る。
望ましくは、前記ベンティング部は、円形であり得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記ベンティング部は、前記キャップの中心と前記キャップの端とを繋ぐ直線の中間よりも端側に位置し得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記ベンティング部は、前記キャップの周縁領域から下方に突出した扁平な領域の周縁に沿って形成され得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記スペーサは、前記キャップに形成された前記ベンティング部を覆わないように、ベンティング部よりもコア方向に内側に位置し得る。
望ましくは、前記キャップと対向する前記スペーサの下端部の半径は、前記キャップの中心から前記ベンティング部までの距離よりも小さく形成され得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記スペーサは、前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成されるスペーサ孔を備え得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記支持部は、前記電極組立体の巻取中心孔に対応する位置に形成される第１集電体孔を備え得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記バッテリーは、前記電極組立体の外周面の少なくとも一部を覆い、前記ハウジングの内周面と接触するサイドカバーをさらに含み得る。
望ましくは、前記サイドカバーは、前記電極組立体の外周縁に沿って、前記電極組立体の外周面の少なくとも一部を覆い得る。
特に、前記サイドカバーは、前記電極組立体の外周面と前記ハウジングの内周面との間の距離に対応する厚さを有し得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記ハウジングは、外周面の周りが押し込まれて形成されたビーディング（ｂｅａｄｉｎｇ）部と、前記ビーディング部の下方において前記開放部を定義する終端が前記キャップの周縁を包むように延長され折り曲げられたクリンピング（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）部と、を含み得る。
望ましくは、前記ハウジング接触部は、前記キャップと対面する前記ビーディング部の一面に接触し得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記第２電極は、巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第２無地部を含み得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記バッテリーは、前記第２無地部と結合される第２集電体と、前記ハウジングの上端に形成された閉鎖部と前記第２集電体との間に介在される絶縁体（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）と、をさらに含み得る。
望ましくは、前記絶縁体は、前記第２集電体と前記閉鎖部との間の距離に対応する高さを有し得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記スペーサは、弾性を有する材質から構成され得る。
本発明のさらに他の実施形態において、正極と負極との間で測定された抵抗が４ｍΩ以下であり得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記バッテリーの直径を高さで除したフォームファクタの比が０．４よりも大きくなり得る。
上述した課題を解決するため、本発明の他の一態様によるバッテリーパックは、上述した本発明の一態様によるバッテリーを複数個含む。
本発明の一実施形態において、前記バッテリーは、前記開放部の反対側に備えられて前記第２電極と電気的に接続される端子をさらに含み得る。
本発明の他の実施形態において、複数の前記バッテリーは、所定数の列で配列され、それぞれの前記バッテリーの前記端子及びハウジング閉鎖部の外部面は上側に向かって配置され得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記バッテリーパックは、複数の前記バッテリーを直列及び並列に連結する複数のバスバーを含み、前記複数のバスバーは、前記複数のバッテリーの上部に配置され、前記複数のバスバーのそれぞれは、隣接するバッテリーの端子同士の間で延長されるボディ部と、前記ボディ部の一側に延びて前記一側に位置したバッテリーの端子に電気的に接続する複数の第１バスバー端子と、前記ボディ部の他側に延びて前記他側に位置したバッテリーのハウジングの閉鎖部の外部面に電気的に接続する複数の第２バスバー端子と、を含み得る。
上述した課題を解決するため、本発明のさらに他の一態様による自動車は、本発明の一態様によるバッテリーパックを含む。
本発明の一態様によれば、バッテリーのハウジング内で電極組立体の動きが最小化されるため、電気的接続部位に損傷が発生することを防止することができる。
本発明の効果は上記の効果に制限されず、他の効果は特許請求の範囲の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施形態によるバッテリーの外観を示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーの内部構造を示した断面図である。 本発明に適用される第１集電体の例示的形態を示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるスペーサが適用された領域を示した部分断面図である。 本発明のスペーサと第１集電体との位置関係を説明するための図である。 本発明のスペーサとベンティング部との位置関係を説明するための図である。 本発明の他の実施形態によるスペーサが適用された領域を示した部分断面図である。 本発明のバッテリーの底面を示した平面図である。 本発明の絶縁体が適用された領域を示した部分断面図である。 本発明のサイドカバーが適用された領域を示した断面図である。 本発明の分切片が形成された電極組立体を示した図である。 本発明の一実施形態による複数のバッテリーをバスバーを用いて直列及び並列に連結した様子を示した上部平面図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーパックを示した概略図である。 本発明の一実施形態による自動車を示した概念図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲において使われた用語や単語は通常的及び辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の最も望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
また、発明の理解を助けるため、添付された図面は実際の縮尺通りに図示されず、一部構成要素の寸法を誇張して図示することがある。また、異なる実施形態における同じ構成要素に対しては同じ参照番号が付され得る。
二つの比較対象が同一であるという表現は「実質的に同一である」ことを意味する。したがって、「実質的に同一」とは、当業界において低い水準と見なされる偏差、例えば５％以内の偏差を有する場合を含み得る。また、所定の領域においてあるパラメータが均一であるとは、平均的な観点で均一であることを意味する。
また、第１、第２などが多様な構成要素を示すために使用されているが、これら用語は構成要素を制限するためのものではない。これら用語は単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用されるものであり、特に言及しない限り、第１構成要素は第２構成要素にもなり得る。
明細書の全体において、特に言及しない限り、各構成要素は単数または複数であり得る。
構成要素の「上部（または下部）」または構成要素の「上（または下）」に任意の構成が配置されるとは、任意の構成が該構成要素の上面（または下面）に接して配置されることだけでなく、前記構成要素と該構成要素の上に（または下に）配置された任意の構成との間に他の構成が介在され得ることを意味する。
また、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されるとするとき、構成要素が相互に直接的に連結されるかまたは接続される場合だけでなく、各構成要素の間に他の構成要素が「介在」されるか、または、各構成要素が他の構成要素を通じて「連結」、「結合」または「接続」されることも含む。
明細書の全体において、「Ａ及び／又はＢ」とは、特に言及しない限り、Ａ、Ｂ、またはＡ及びＢを意味し、「Ｃ～Ｄ」とは、特に言及しない限り、Ｃ以上Ｄ以下を意味する。
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリー１は、例えば円筒形バッテリーであり得る。前記バッテリー１は、電極組立体１０、ハウジング２０、第１集電体３０、キャップ４０、及びスペーサ５０を含む。
前記バッテリー１は、上述した構成要素の他にも、絶縁ガスケットＧ及び／又は端子６０及び／又は第２集電体７０及び／又は絶縁体８０及び／又はサイドカバー９０及び／又はシーリングガスケット１００をさらに含み得る。
本発明は、電池の形状によって制限されず、他の形状の電池、例えば角形電池にも適用可能である。
図２、図４ａ、図７ａ及び図８を参照すると、前記電極組立体１０は、第１無地部１１及び第２無地部１２を備える。前記電極組立体１０は、第１極性を有する第１電極、第２極性を有する第２電極、及び第１電極と第２電極との間に介在される分離膜を含む。前記第１電極は正極または負極であり、第２電極は第１電極と反対極性を有する電極に該当する。
前記電極組立体１０は、例えばゼリーロール（ｊｅｌｌｙ－ｒｏｌｌ）構造を有し得る。すなわち、前記電極組立体１０は、第１分離膜、第１電極、第２分離膜及び第２電極を順次に少なくとも１回積層して形成した積層体を巻き取ることで製造し得る。このようなゼリーロール型の電極組立体１０は、その中心部に形成されて高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って延長される巻取中心孔Ｃを備え得る。ゼリーロール型の電極組立体１０の構造は、円筒形バッテリーの技術分野において周知であるため詳細な説明は省略する。一方、前記電極組立体１０の外周面上には、ハウジング２０との絶縁のために追加的な分離膜が備えられ得る。
前記第１電極は、シート状の第１導電性基材、及び第１導電性基材の一面または両面に塗布されて形成される第１電極活物質層を含む。前記第１導電性基材の幅方向（Ｚ軸方向）の一端部には、第１電極活物質が塗布されていない第１無地部１１が存在する。前記第１無地部は、第１電極が広げられた状態を基準にすると、第１電極の長手方向に沿って一端部から他端部まで延在した形態を有する。前記第１無地部１１は、それ自体が第１電極タブとして機能することができる。前記第１無地部１１は、電極組立体１０の一面上に備えられる。より具体的には、前記第１無地部１１は、ハウジング２０内に収容された電極組立体１０の高さ方向（Ｚ軸方向）の下部に備えられる。
前記第２電極は、シート状の第２導電性基材、及び第２導電性基材の一面または両面に塗布されて形成される第２電極活物質層を含む。前記第２導電性基材の幅方向（Ｚ軸方向）の他端部には、第２電極活物質が塗布されていない第２無地部１２が存在する。前記第２無地部１２は、第２電極が広げられた状態を基準にすると、第２電極の長手方向に沿って一端部から他端部まで延在した形態を有する。前記第２無地部１２は、それ自体が第２電極タブとして機能することができる。前記第２無地部１２は、電極組立体１０の他面上に備えられる。より具体的には、前記第２無地部１２は、ハウジング２０内に収容された電極組立体１０の高さ方向（Ｚ軸方向）の上部に備えられる。
すなわち、前記第１無地部１１と第２無地部１２とは、電極組立体１０の高さ方向（Ｚ軸方向）、すなわちバッテリー１の高さ方向に沿って互いに逆方向に延びて突出して分離膜の外部に露出する。
一方、図８を参照すると、前記第１無地部１１及び／又は第２無地部１２の少なくとも一部は、電極組立体１０の巻取方向に沿って分割された複数の分切片Ｆを含み得る。この場合、前記複数の分切片は、電極組立体１０の半径方向に沿って折り曲げられ得る。折り曲げられた前記複数の分切片は、電極組立体１０の半径方向に沿って多重に重なり得る。この場合、後述する第１集電体３０及び／又は第２集電体７０は、複数の分切片Ｆが多重に重なっている領域に結合され得る。一方、前記電極組立体１０は、第１無地部１１の分切片Ｆの重なった層の数が電極組立体１０の半径方向に沿って一定に維持される領域である溶接ターゲット領域を備え得る。この領域では、重畳層の数が略最大に維持されるため、後述する第１集電体３０と第１無地部１１との溶接及び／又は第２集電体７０と第２無地部１２との溶接がこの領域内で行われることが有利である。これは、例えばレーザー溶接を適用する際、溶接品質を向上させるためレーザーの出力を高める場合、レーザービームが第１無地部１１及び／又は第２無地部１２を貫通して電極組立体１０を損傷させることを防止するためである。また、これは、溶接スパッタなどの異物が電極組立体１０の内部に流入することを効果的に防止するためである。
本発明において、正極集電体にコーティングされる正極活物質及び負極集電体にコーティングされる負極活物質は、当業界に公知の活物質であれば制限なく使用可能である。
一例として、正極活物質は、一般化学式Ａ［ＡｘＭｙ］Ｏ２＋ｚ（ＡはＬｉ、Ｎａ及びＫのうちの少なくとも一つの元素を含む；ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｖ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｓｃ、Ｚｒ、Ｒｕ及びＣｒから選択された少なくとも一つの元素を含む；ｘ≧０、１≦ｘ＋ｙ≦２、－０．１≦ｚ≦２；化学量論係数ｘ、ｙ及びｚは化合物が電気的中性を維持するように選択される）で表されるアルカリ金属化合物を含み得る。
他の例として、正極活物質は、米国特許第６，６７７，０８２号明細書、米国特許第６，６８０，１４３号明細書などに開示されたアルカリ金属化合物ｘＬｉＭ１Ｏ２－（１－ｘ）Ｌｉ２Ｍ２Ｏ３（Ｍ１は平均酸化状態３を有する少なくとも一つの元素を含む；Ｍ２は平均酸化状態４を有する少なくとも一つの元素を含む；０≦ｘ≦１）であり得る。
さらに他の例として、正極活物質は、一般化学式ＬｉａＭ１ ｘＦｅ１－ｘＭ２ ｙＰ１－ｙＭ３ ｚＯ４－ｚ（Ｍ１はＴｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｌから選択された少なくとも一つの元素を含む；Ｍ２はＴｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｖ及びＳから選択された少なくとも一つの元素を含む；Ｍ３はＦを選択的に含むハロゲン族元素を含む；０＜ａ≦２、０≦ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１；化学量論係数ａ、ｘ、ｙ及びｚは化合物が電気的中性を維持するように選択される）、またはＬｉ３Ｍ２（ＰＯ４）３［ＭはＴｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｌから選択された少なくとも一つの元素を含む］で表されるリチウム金属ホスフェートであり得る。
望ましくは、正極活物質は、１次粒子及び／又は１次粒子が凝集された２次粒子を含み得る。
一例として、負極活物質としては、炭素材、リチウム金属またはリチウム金属化合物、ケイ素またはケイ素化合物、スズまたはスズ化合物などを使用し得る。電位が２Ｖ未満であるＴｉＯ２、ＳｎＯ２のような金属酸化物も負極活物質として使用可能である。炭素材としては、低結晶性炭素、高結晶性炭素などがいずれも使用され得る。
分離膜としては、多孔性高分子フィルム、例えばエチレン単独重合体、プロピレン単独重合体、エチレン／ブテン共重合体、エチレン／ヘキセン共重合体、エチレン／メタクリレート共重合体などのようなポリオレフィン系高分子で製造した多孔性高分子フィルムを、単独でまたはこれらを積層して使用し得る。他の例として、分離膜は通常の多孔性不織布、例えば高融点のガラス繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維などからなる不織布を使用し得る。
分離膜の少なくとも一面には、無機物粒子のコーティング層を含み得る。また、分離膜自体が無機物粒子のコーティング層からなってもよい。コーティング層を構成する粒子は、隣接する粒子同士の間にインタースティシャル・ボリューム（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ｖｏｌｕｍｅ）が存在するようにバインダーと結合された構造を有し得る。
無機物粒子は、誘電率が５以上である無機物からなり得る。非制限的な例として、前記無機物粒子は、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３（ＰＺＴ）、Ｐｂ１－ｘＬａｘＺｒ１－ｙＴｉｙＯ３（ＰＬＺＴ）、ＰＢ（Ｍｇ３Ｎｂ２／３）Ｏ３－ＰｂＴｉＯ３（ＰＭＮ－ＰＴ）、ＢａＴｉＯ３、ハフニア（ＨｆＯ２）、ＳｒＴｉＯ３、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ及びＹ２Ｏ３からなる群より選択された少なくとも一つの物質を含み得る。
電解質は、Ａ＋Ｂ－のような構造の塩であり得る。ここで、Ａ＋は、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋のようなアルカリ金属陽イオンまたはこれらの組合せからなるイオンを含む。そして、Ｂ－は、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－、ＮＯ３ －、Ｎ（ＣＮ）２ －、ＢＦ４ －、ＣｌＯ４ －、ＡｌＯ４ －、ＡｌＣｌ４ －、ＰＦ６ －、ＳｂＦ６ －、ＡｓＦ６ －、ＢＦ２Ｃ２Ｏ４ －、ＢＣ４Ｏ８ －、（ＣＦ３）２ＰＦ４ －、（ＣＦ３）３ＰＦ３ －、（ＣＦ３）４ＰＦ２ －、（ＣＦ３）５ＰＦ－、（ＣＦ３）６Ｐ－、ＣＦ３ＳＯ３ －、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３ －、ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ３ －、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、ＣＦ３ＣＦ２（ＣＦ３）２ＣＯ－、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＣＨ－、（ＳＦ５）３Ｃ－、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ－、ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ３ －、ＣＦ３ＣＯ２ －、ＣＨ３ＣＯ２ －、ＳＣＮ－及び（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ－からなる群より選択されたいずれか一つ以上の陰イオンを含む。
また、電解質は、有機溶媒に溶解させて使用し得る。有機溶媒としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ－ブチロラクトンまたはこれらの混合物が使用され得る。
図１、図２、図４ａ及び図７ａを参照すると、前記ハウジング２０は、その下端に形成された開放部から電極組立体１０を収容する。前記ハウジング２０は、その下端に開放部が形成され、上端に閉鎖部が形成された略円筒形の収容体であり得る。前記ハウジング２０は、金属のような導電性を有する材質からなり得る。前記ハウジング２０の材質は、金属、例えば鋼鉄、ステンレス鋼またはアルミニウムであり得る。前記ハウジング２０の側面（外周面）と上面とは一体的に形成され得る。前記ハウジング２０の上面（Ｘ－Ｙ平面に平行な面）は、略扁平（ｆｌａｔ）な形態を有し得る。前記ハウジング２０は、下端に形成された開放部から電極組立体１０とともに電解質も収容する。
前記ハウジング２０は、電極組立体１０と電気的に接続される。前記ハウジング２０は、電極組立体１０の第１無地部１１と連結される。したがって、前記ハウジング２０は、電気的に第１無地部１１と同じ極性を有する。
図２及び図４ａを参照すると、前記ハウジング２０は、その下端に形成されるビーディング部２１及びクリンピング部２２を備え得る。前記ビーディング部２１は、ハウジング２０の内部に収容された電極組立体１０の下側に備えられる。前記ビーディング部２１は、ハウジング２０の外周面の周りを押し込んで形成される。前記ビーディング部２１は、ハウジング２０の内径を部分的に減少させることで、ハウジング２０の幅と略対応するサイズを有する電極組立体１０がハウジング２０の下端に形成された開放部から抜け出ないようにする。前記ビーディング部２１は、キャップ４０が載置される支持部としても機能する。
前記クリンピング部２２は、ビーディング部２１の下部に形成される。前記クリンピング部２２は、前記ビーディング部２１よりも前記開放部側に形成され、前記開放部に向かって延長されてハウジング２０の内側に折り曲げられ得る。前記クリンピング部２２は、ビーディング部２１の下方に配置されるキャップ４０の外周面、そしてキャップ４０の下面の少なくとも一部を囲むように延長されて折り曲げられた形態を有する。
図２～図４ａを参照すると、前記第１集電体３０は、電極組立体１０の第１無地部１１と結合されてハウジング２０内に位置する。前記第１集電体３０は、電極組立体１０の下端面の少なくとも一部を覆う。前記電極組立体１０及び第１集電体３０を含む結合体は、ハウジング２０の下端に形成される開放部からハウジング２０内に挿入され得る。前記第１集電体３０は、ハウジング２０と電気的に接続される。すなわち、前記第１集電体３０は、電極組立体１０とハウジング２０との電気的接続のための媒介体として機能することができる。
図３を参照すると、前記第１集電体３０は、例えば支持部３１、無地部結合部３２、及びハウジング接触部３３を含み得る。
前記支持部３１は、電極組立体１０の下端に形成される一面において略中心部に位置する。前記支持部３１には第１集電体孔Ｈ１が備えられ得る。この場合、前記第１集電体孔Ｈ１は、電極組立体１０の巻取中心孔Ｃと対応する位置に形成され得る。前記第１集電体孔Ｈ１は、後述する端子６０と第２集電体７０とを結合するため溶接棒を挿入するかまたはレーザーを照射する通路として機能することができる。その他にも、前記第１集電体孔Ｈ１は、電解液を注液するとき、電極組立体１０の内部へと円滑に電解液が含浸されるようにする通路としても機能することができる。
本発明の一実施形態において、前記無地部結合部３２は、支持部３１から延長されて第１無地部１１と結合する。特に、前記無地部結合部３２は、前記第１無地部１１と溶接によって結合され得る。溶接方法としては、例えば、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接などが挙げられるが、溶接方法がこれらに限定されることはない。前記無地部結合部３２は、前記バッテリーハウジング２０の上面と平行な状態で前記第１無地部１１に溶接結合され得る。前記第１無地部１１と前記無地部結合部３２とは、前記電極組立体１０の半径方向に沿って溶接結合され得る。
一実施形態として、前記無地部結合部３２を前記第１無地部１１の端部に載置した状態で、一定領域に対して溶接し得る。他の実施形態として、図８のように、第１無地部１１の少なくとも一部は、前記電極組立体１０の巻取方向に沿って複数の分切片Ｆを含み得る。前記複数の分切片Ｆは、前記電極組立体１０の半径方向に沿って折り曲げられて折曲面を形成し得る。電極組立体の半径方向とは、コア側または外周側に向かう方向を意味する。例えば、前記複数の分切片Ｆは、電極組立体１０のコア側に向かって折り曲げられ得る。前記複数の分切片Ｆは、前記電極組立体１０の半径方向に沿って多重に重なり得る。前記折曲面は、前記電極組立体１０の外周側からコア側に向かって分切片Ｆの重畳層の数が最大値まで順次に増加する積層数増加区間、及び重畳層の数が最大値になった半径地点から最内側分切片が存在する半径地点までの積層数均一区間を含み得る。
この場合、前記無地部結合部３２が前記第１無地部１１の折曲面に載置された状態で、一定領域に対する溶接が行われ得る。すなわち、前記無地部結合部３２は、複数の分切片Ｆが多重に重なっている領域に結合され得る。例えば、前記無地部結合部３２は、積層数均一区間に重なるように前記折曲面に結合され得る。例えば、前記無地部結合部３２と前記第１無地部１１との溶接は、第１無地部１１の折曲面において第１無地部１１の重畳層の数が１０枚以上の領域で行われ得る。重畳層の数が１０枚以上である区間の半径方向の比率は、第１無地部１１の長さを調節することで、コアを除いた電極組立体の半径を基準にして２５％以上に設計され得る。
本発明の他の実施形態において、前記第１無地部１１と前記無地部結合部３２との間の溶接領域には、溶接ビードが形成され得る。溶接ビードとは、特定地点に点溶接を行ったときに形成される略円形の溶接部を意味する。複数の溶接ビードが連結されれば、特定の溶接パターンを形成し得る。例えば、図４ａ及び図４ｂを参照すると、複数の溶接ビードが集まって略直線状の溶接部ＢＤを形成し得る。一実施形態において、前記第１無地部１１と前記無地部結合部３２との間に形成される溶接部ＢＤは、前記電極組立体１０の半径方向に沿って延在された溶接パターンを形成し得る。より望ましくは、前記第１無地部１１と前記無地部結合部３２との間に形成される溶接部ＢＤは、前記電極組立体１０の半径方向に沿って延在された直線状の溶接パターンを形成し得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記無地部結合部３２は、例えば複数個備えられ得る。この場合、複数の無地部結合部３２のそれぞれは、支持部３１から放射状に延びた形態を有し得る。前記無地部結合部３２はストリップ状であり得る。変形例において、前記無地部結合部３２のサイドはラウンド形状に変形され得る。
前記ハウジング接触部３３は、図３に示されたように支持部３１から延長されるか、または、図３の図示と異なって無地部結合部３２の端部から延長され得る。これにより、前記ハウジング接触部３３は、前記ハウジング２０と電気的に接続され得る。具体的には、前記ハウジング接触部３３の端部は、後述するシーリングガスケット１００とハウジング２０との間に介在されてハウジング２０と接触し、これによってハウジング２０と第１集電体３０との電気的接続が行われ得る。前記ハウジング接触部３３の端部は、例えばキャップ４０と対面するビーディング部２１の一面に接触し得る。
さらに、前記ハウジング接触部３３は、前記クリンピング部２２によって圧着固定され得る。例えば、図４ａを参照すると、ビーディング部２１の下面に第１集電体３０のハウジング接触部３３が位置し得る。前記ハウジング接触部３３の下面には、シーリングガスケット１００によって端部が覆い包まれたキャップ４０が位置し得る。その後、前記キャップ４０の周縁を包むように、前記ハウジング２０を折り曲げて前記キャップ４０及び第１集電体３０を固定する。このように折り畳まれたクリンピング部２２の形状によってキャップ４０及び第１集電体３０がビーディング部２１上に固定される。
また、前記ハウジング２０のビーディング部２１と前記第１集電体３０のハウジング接触部３３との間に溶接部が形成されてもよい。例えば、クリンピング力だけではハウジング接触部３３が確実に固定されないこともある。さらに、シーリングガスケット１００が熱によって収縮されるかまたはクリンピング部２２が外部からの衝撃を受けて変形される場合、第１集電体３０とハウジング２０との結合力が低下する可能性がある。したがって、ハウジング接触部３３が前記ハウジング２０のビーディング部２１に位置した状態で溶接を通じて前記第１集電体３０をハウジング２０に固定可能である。このとき、前記ハウジング接触部３３は、ハウジング２０の内側面のうち、ビーディング部２１に結合され得る。図４ａのように、ビーディング部２１の下面がハウジング２０の上面に略平行な方向、すなわちハウジング２０の側壁に略垂直な方向に沿って延びた形態を有し、ハウジング接触部３３も同じ方向に沿って延びた形態にすることで、ハウジング接触部３３がビーディング部２１上に安定的に接触可能である。また、このように前記ハウジング接触部３３がビーディング部２１に安定的に接触することで、両部品の溶接が円滑に行われ、これによって部品同士の間の結合力が向上し、また結合部位における抵抗増加を最小化する効果を奏することができる。
また、このように第１集電体３０がハウジング２０の円筒部の内側面ではなく、ハウジング２０のビーディング部２１に結合される構造によって、第１集電体３０とビーディング部２１との間の距離が減少し得る。したがって、ハウジング２０内部のデッドスペースが最小化してバッテリー１のエネルギー密度が向上できる。
本発明の他の実施形態において、前記ビーディング部２１と前記ハウジング接触部３３との間に形成される溶接部は、円周方向に沿って延びる直線状の溶接パターンを形成し得る。または、前記ビーディング部２１と前記ハウジング接触部３３との間に形成される溶接部は、円周方向に沿って延びる弧形状の溶接パターンを形成してもよい。
本発明のさらに他の実施形態において、前記ハウジング接触部３３は、例えば複数個備えられ得る。この場合、複数のハウジング接触部３３は、図３に示されたように、支持部３１から放射状に延びた形態を有し得、隣接する無地部結合部３２同士の間に少なくとも一つのハウジング接触部３３が位置し得る。または、前記複数のハウジング接触部３３は、図３の図示と異なって、複数の無地部結合部３２それぞれの端部から延びた形態であってもよい。
図２、図４ａ及び図６を参照すると、前記キャップ４０は、ハウジング２０に形成された開放部を覆う。前記キャップ４０は、剛性確保のため、例えば金属材質からなり得る。前記キャップ４０は、バッテリー１の下面を構成する。本発明のバッテリー１において、キャップ４０は、伝導性を有する金属材質である場合にも、極性を持たなくてもよい。極性を持たないとは、前記キャップ４０がハウジング２０及び端子６０と電気的に絶縁していることを意味する。したがって、前記キャップ４０は、正極端子または負極端子として機能しない。したがって、前記キャップ４０は、電極組立体１０及びハウジング２０と電気的に接続される必要がなく、その材質が必ずしも伝導性金属である必要もない。
本発明のハウジング２０がビーディング部２１を備える場合、前記キャップ４０は、ハウジング２０に形成されたビーディング部２１上に載置され得る。また、本発明のハウジング２０がクリンピング部２２を備える場合、前記キャップ４０は、クリンピング部２２によって固定される。前記キャップ４０とハウジング２０のクリンピング部２２との間には、ハウジング２０の気密性を確保するため、シーリングガスケット１００が介在される。
図４ａ及び図６を参照すると、前記キャップ４０は、ハウジング２０の内部で発生したガスによって内圧が既に設定された値を超えて増加することを防止するためベンティング部４１をさらに備え得る。前記ベンティング部４１は、キャップ４０において周辺領域と比べてより薄い厚さを有する領域に該当する。前記ベンティング部４１は、周辺領域と比べて構造的に脆弱である。したがって、前記バッテリー１に異常が発生してハウジング２０の内圧が一定水準以上に増加すれば、ベンティング部４１が破断してハウジング２０の内部に発生したガスが排出され得る。前記ベンティング部４１は、例えばキャップ４０の一面上にまたは両面上にノッチング（ｎｏｔｃｈｉｎｇ）して部分的にハウジング２０の厚さを減らすことで形成し得る。すなわち、前記ベンティング部４１は、前記キャップ４０の両面の少なくとも一面上に形成されたノッチング部であり得る。
図４ａに示されたように、前記キャップ４０の下端部はハウジング２０の下端部よりも上方に位置することが望ましい。このような構造によれば、前記ハウジング２０の下端部が地面に接するかまたはモジュールやパック構成のためのハウジングの底面に接しても、キャップ４０は地面またはハウジングの底面に接しない。したがって、バッテリー１の重量によってベンティング部４１の破断に要求される圧力が設計値から変わる現象を防止でき、これによってベンティング部４１の破断円滑性を確保できる。
一方、前記ベンティング部４１は、図６に示されたように閉ループ形態を有し得る。望ましくは、前記ベンティング部４１は、円形であり得る。このとき、特に破断容易性の面でキャップ４０の中心部からベンティング部４１までの距離が遠いほど有利である。これは、同じベンティング圧力が作用するとき、前記キャップ４０の中心部からベンティング部４１までの距離が遠くなるほど、ベンティング部４１に作用する力が大きくなって破断が容易になるためである。また、ベンティングガスの排出円滑性の面でもキャップ４０の中心部とベンティング部４１との間の距離が遠いほど有利である。例えば、前記ベンティング部４１は、前記キャップ４０の中心と前記キャップ４０の端とを繋ぐ直線の中間よりも端側に位置し得る。このような観点からみて、前記ベンティング部４１は、キャップ４０の周縁領域から下方（図４ａを基準にして下方）に突出した略扁平な領域の周縁に沿って形成されることが有利である。
本発明の図６には、前記ベンティング部４１が略円を描きながら連続的に形成されている場合が示されているが、これによって本発明が限定されることはない。前記ベンティング部４１は、キャップ４０上に略円を描きながら不連続的に形成されてもよく、略直線形態またはその他の形態で形成されてもよい。
図２、図４ａ及び図５を参照すると、前記スペーサ５０は、電極組立体１０の移動を防止するように構成される。すなわち、前記スペーサ５０は、電極組立体１０を固定するようにキャップ４０と電極組立体１０との間に配置される。より具体的には、前記スペーサ５０は電極組立体１０の上下方向の位置を固定することができる。
本発明の一実施形態において、前記スペーサ５０の上面は、第１集電体３０の下面と接触し、スペーサ５０の下面はキャップ４０の内側面と接触し得る。すなわち、前記スペーサ５０は、第１集電体３０とキャップ４０との間に介在される。前記スペーサ５０は、第１集電体３０とキャップ４０との間の距離に対応する高さを有し得る。この場合、前記スペーサ５０は、第１集電体３０とキャップ４０との間に形成されるギャップによって電極組立体１０がハウジング２０内で動くことを効果的に防止することができる。例えば、スペーサ５０が、第１集電体３０とキャップ４０との間に形成される空間を少なくとも一部埋めることで、バッテリー１が上下に振動しても、電極組立体１０が上下に振動することを防止することができる。これにより、第１無地部１１及び／又は第２無地部１２が不要に曲げ伸ばしする現象を防止できる。したがって、前記スペーサ５０は、電極組立体１０と第１集電体３０との結合部位及び／又は第１集電体３０とハウジング２０との結合部位に損傷が発生することを防止することができる。最終的に、前記スペーサ５０は、バッテリー１の内部短絡を防止することができる。
本発明の他の実施形態において、前記スペーサ５０は、電極組立体１０の下端面において略中心部に位置し得る。
図５は、本発明の他の実施形態によるスペーサが適用された領域を示した部分断面図である。図５を参照すると、前記スペーサ５０は、電極組立体１０の巻取中心孔Ｃと対応する位置に形成されるスペーサ孔Ｈ２を備え得る。前記スペーサ孔Ｈ２は、上述した第１集電体孔Ｈ１と同様に、溶接棒の挿入通路またはレーザー照射のための通路として機能することができる。このとき、電極組立体１０の巻取中心孔Ｃ、第１集電体孔Ｈ１及びスペーサ孔Ｈ２は同一直線上に位置し得る。このような構造によれば、前記スペーサ孔Ｈ２は、上述した第１集電体孔Ｈ１と同様に、電解液を注液するとき、電極組立体１０の内部へと円滑に電解液が含浸されるようにする通路としても機能することができる。
本発明の一実施形態において、前記スペーサ５０は、第１集電体３０の支持部３１がスペーサ５０の外側に露出しないように前記支持部３１を覆い得る。例えば、図４ａ及び図４ｂを参照すると、前記第１集電体３０と対向する前記スペーサ５０の上端部の外径は前記支持部３１の外径と略同じであるかまたはより大きく形成され得る。この場合、前記スペーサ５０は、第１集電体３０を効果的に押し付けることができる。
本発明の他の実施形態において、前記スペーサ５０は、第１集電体３０の無地部結合部３２と第１無地部１１とが溶接されて形成される溶接部ＢＤの少なくとも一部を覆うように構成され得る。例えば、図４ａ及び図４ｂを参照すると、前記第１集電体３０と対向する前記スペーサ５０の上端部の半径は電極組立体１０のコアに最も近く位置する溶接部ＢＤから電極組立体１０のコアまでの距離よりも大きく形成され得る。前記スペーサ５０と溶接部ＢＤとが重なる領域の半径方向の幅は、溶接部ＢＤの全体半径方向の幅の少なくとも５％以上、望ましく１０％以上、より望ましくは２０％以上であり得る。この場合、前記スペーサ５０は、例えばクリンピング工程やサイジング工程などを行う過程で第１集電体３０と第１無地部１１との溶接部位が破損される現象を効果的に防止することができる。
本発明のさらに他の実施形態において、前記スペーサ５０は、キャップ４０に形成されたベンティング部４１を覆わないように、ベンティング部４１よりもコア方向に内側に位置し得る。例えば、図４ａ及び図４ｃを参照すると、前記キャップ４０と対向する前記スペーサ５０の下端部の半径は、キャップ４０の中心からベンティング部４１までの距離よりも小さく形成され得る。これは、前記スペーサ５０によってベンティング部４１が覆われてベンティング部４１の破断圧力が設計値と変わることを防止するためである。
本発明のさらに他の実施形態において、前記スペーサ５０は略円筒状であり得る。例えば図２の断面図において、前記スペーサ５０は円筒が半分に切断された形態であることが確認できる。しかし、スペーサ５０の形状がこれに限定されることはない。例えば、前記スペーサ５０は、多角柱の形態を有してもよい。この場合、前記スペーサ５０の中心から前記スペーサ５０の多角形の頂点までの距離が、前記支持部３１の半径と略同じであるかまたはより大きく形成され得る。他の形態において、前記スペーサ５０の中心から前記スペーサ５０の多角形の頂点までの距離が、前記電極組立体１０のコアに最も近く位置する溶接部から電極組立体１０のコアまでの距離よりも大きく形成され得る。さらに他の形態において、前記スペーサ５０の中心から前記スペーサ５０の多角形の頂点までの距離が、キャップ４０の中心からベンティング部４１までの距離よりも小さく形成され得る。
または、前記スペーサ５０は、一定高さを有し、横断面が閉曲線を有する柱の形態であってもよい。この場合、前記スペーサ５０の中心から最も遠い地点までの距離が、前記支持部３１の半径と略同じであるかまたはより大きく形成され得る。他の形態において、前記スペーサ５０の中心から最も遠い地点までの距離が、前記電極組立体１０のコアに最も近く位置する溶接部から電極組立体１０のコアまでの距離よりも大きく形成され得る。さらに他の形態において、前記スペーサ５０の中心から最も遠い地点までの距離が、キャップ４０の中心からベンティング部４１までの距離よりも小さく形成され得る。
一方、前記スペーサ５０は、弾性を有する材質から構成され得る。例えば、前記スペーサ５０は、絶縁ポリマー材質を含み得る。したがって、バッテリー１に振動及び外部衝撃が加えられる場合、前記スペーサ５０は、弾性によって圧縮されてから再び元の状態に復帰する過程で衝撃を吸収することができる。これにより、バッテリー１に振動及び外部衝撃が加えられても、バッテリー１の内部構成要素の損傷が最小化できる。
図１、図２及び図７ａを参照すると、前記端子６０は、電極組立体１０の第２無地部１２と電気的に接続される。前記端子６０は、前記ハウジング２０の開放部の反対側に備えられて前記第２電極と電気的に接続され得る。具体的には、前記端子６０は、例えばハウジング２０の上端に形成された閉鎖部の略中心部を貫通し得る。前記端子６０の一部はハウジング２０の上部に露出し、残りの一部はハウジング２０の内部に位置し得る。前記端子６０は、例えばリベッティング（ｒｉｖｅｔｉｎｇ）によってハウジング２０の閉鎖部の内側面に固定され得る。すなわち、カシメ（ｃａｕｌｋｉｎｇ）治具を用いて前記端子６０の下端部を塑性変形させ、下端部がハウジング２０の閉鎖部の内側面に向かって折り曲げられてリベッティングされ得る。
上述したように、本発明において、ハウジング２０は電極組立体１０の第１無地部１１と電気的に接続されるため、ハウジング２０の上端に形成された閉鎖部は第１極性を有する第１電極端子２０ａとして機能することができる。一方、前記端子６０は、電極組立体１０の第２無地部１２と電気的に接続されるため、ハウジング２０の外側に露出した端子６０は第２電極端子として機能することができる。
すなわち、本発明のバッテリー１は、一対の電極端子６０、２０ａが同一方向に位置する構造を有する。したがって、複数のバッテリー１を電気的に接続する場合において、バスバーなどの電気的接続部品をバッテリー１の一側のみに配置することが可能である。これは、バッテリーパック構造の単純化及びエネルギー密度の向上をもたらすことができる。また、前記バッテリー１は、略扁平な形態を有するハウジング２０の一面を第１電極端子２０ａとして利用可能な構造を有することで、バスバーなどの電気的接続部品を第１電極端子２０ａに接合する際に十分な接合面積を確保することができる。これにより、前記バッテリー１は、電気的接続部品と第１電極端子２０ａとの間の十分な接合強度を確保でき、接合部位における抵抗を望ましい水準に下げることができる。
上述したように、前記端子６０が第２電極端子として機能する場合、端子６０は第１極性を有するハウジング２０とは電気的に絶縁される。前記ハウジング２０と端子６０との間の電気的絶縁は多様な方式で実現される。例えば、前記端子６０とハウジング２０との間に絶縁ガスケットＧを介在させることで絶縁を実現し得る。これと異なり、前記端子６０の一部に絶縁性コーティング層を形成させることで絶縁を実現してもよい。または、前記端子６０とハウジング２０とが接触できないように相互を離隔した状態で配置するが、端子６０を構造的に堅固に固定する方式を適用してもよい。または、上述した方式のうちの複数の方式を一緒に適用してもよい。
一方、電気的絶縁のために絶縁ガスケットＧを適用し、端子６０の固定のためにリベッティングが適用される場合、絶縁ガスケットＧは端子６０のリベッティング時に一緒に圧縮変形されてハウジング２０の上端閉鎖部の内側面に向かって折り曲げられ得る。前記絶縁ガスケットＧが樹脂材質からなる場合、絶縁ガスケットＧは熱融着によって前記ハウジング２０及び端子６０と結合され得る。この場合、絶縁ガスケットＧと端子６０との結合界面及び絶縁ガスケットＧとハウジング２０との結合界面における気密性が強化される。
図２及び図７ａを参照すると、前記第２集電体７０は、電極組立体１０の上部に結合される。前記第２集電体７０は、導電性を有する金属材質からなり、第２無地部１２と結合される。前記第２無地部１２と第２集電体７０との結合は例えばレーザー溶接によって行われ得る。
図２及び図７ａを参照すると、前記絶縁体８０は、ハウジング２０の上端に形成された閉鎖部と電極組立体１０の上端との間または前記閉鎖部と第２集電体７０との間に介在される。前記絶縁体８０は、例えば絶縁性を有する樹脂材質からなり得る。前記絶縁体８０は、電極組立体１０とハウジング２０との間の接触及び／又は電極組立体１０と第２集電体７０との間の接触を防止する。
前記絶縁体８０は、その他にも電極組立体１０の外周面の上端とハウジング２０の内側面との間にも介在され得る。この場合、前記電極組立体１０の第２無地部１２がハウジング２０の側壁部の内側面と接触して短絡が発生することを防止することができる。
前記絶縁体８０は、ハウジング２０の上端に形成された閉鎖部と電極組立体１０との間の距離または前記閉鎖部と第２集電体７０との間の距離に対応する高さを有し得る。この場合、前記電極組立体１０がハウジング２０の内部で動くことを防止できることで、部品間の電気的接続のための結合部位が破損される危険性を著しく低減可能である。前記絶縁体８０が、上述したスペーサ５０とともに適用される場合、電極組立体１０の移動防止効果が極大化される。
本発明の一実施形態において、前記絶縁体８０は弾性を有する材質から構成され得る。例えば、前記絶縁体８０は、絶縁ポリマー材質を含み得る。したがって、バッテリー１に振動及び外部衝撃が加えられる場合、前記絶縁体８０は、弾性によって圧縮されてから再び元の状態に復帰する過程で衝撃を吸収することができる。これにより、バッテリー１に振動及び外部衝撃が加えられても、バッテリー１の内部構成要素の損傷が最小化できる。
本発明の他の実施形態において、前記絶縁体８０は、電極組立体１０の巻取中心孔Ｃと対応する位置に形成される開口を備え得る。前記開口を通じて端子６０は第２集電体７０と直接接触し得る。
さらに、前記端子６０の下端面は、前記第２集電体７０の上端面と接触した状態で前記第２集電体７０と溶接によって結合され得る。特に、前記端子６０は、前記第２集電体７０の中心部に溶接結合され得る。例えば、図７ｂを参照すると、前記端子６０と前記第２集電体７０との溶接は、巻取中心孔Ｃ１及び第１集電体孔Ｈ１を通って挿入された溶接棒またはレーザー溶接ビームによって行われ得る。溶接方法としては、例えば、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接などが挙げられるが、溶接方法がこれらに限定されることはない。
図７ｂを参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリー１は、サイドカバー９０をさらに含み得る。サイドカバー９０は前記電極組立体１０の外周面の少なくとも一部を覆い得る。サイドカバー９０は前記ハウジング２０の少なくとも一部と接触し得る。例えば、サイドカバー９０は前記ハウジング２０の内周面と接触し得る。望ましくは、前記サイドカバー９０は、前記電極組立体１０の外周縁に沿って、前記電極組立体１０の外周面の少なくとも一部を覆い得る。すなわち、前記サイドカバー９０は、前記電極組立体１０の外周面と前記ハウジング２０の内周面との間に位置し得る。このとき、前記サイドカバー９０は、前記電極組立体１０の外周面と前記ハウジング２０の内周面との間の距離に対応する厚さを有し得る。例えば、図７ｂを参照して説明すると、前記サイドカバー９０の厚さは、前記電極組立体１０の外周面と前記ハウジング２０の内周面との間の距離と略同一である。
このようなサイドカバー９０の構造的特徴によれば、前記電極組立体１０の外周面と前記ハウジング２０の内周面との間の空間を確実に埋めることができる。これにより、バッテリー１に振動及び外部衝撃が加えられても、ハウジング２０内での電極組立体１０の動きを最小化して電気的接続部位に損傷が発生することを防止することができる。すなわち、前記サイドカバー９０は、バッテリー１の左右方向の振動に対する耐振動性を向上させることができる。
一方、本発明の他の実施形態において、図示されていないが、前記サイドカバー９０はその端部が前記絶縁体８０の折り曲げられた端部と接するように形成されてもよい。さらに、前記サイドカバー９０は、前記絶縁体８０の折り曲げられた端部と一体的に形成されてもよい。すなわち、前記サイドカバー９０は、前記絶縁体８０と連結されて一体に形成され得る。このような構造によれば、前記電極組立体１０の外周面と前記ハウジング２０の内周面との間の空いた空間がさらに減少し、耐振動性がさらに向上する。
一方、前記サイドカバー９０は、弾性を有する材質から構成され得る。例えば前記サイドカバー９０は、絶縁ポリマー材質を含み得る。したがって、バッテリー１に振動及び外部衝撃が加えられる場合、前記サイドカバー９０は、弾性によって圧縮されてから再び元の状態に復帰する過程で衝撃を吸収することができる。これにより、バッテリー１に振動及び外部衝撃が加えられても、バッテリー１の内部構成要素の損傷が最小化できる。
図４ａ及び図５を参照すると、前記シーリングガスケット１００は、前記ハウジング２０と前記キャップ４０との間に介在されて前記ハウジング２０と前記キャップ４０との間の気密性を維持するように構成され得る。具体的には、前記シーリングガスケット１００は、前記キャップ４０を覆い包む略リング状であり得る。前記シーリングガスケット１００は、キャップ４０の下面、上面及び側面を同時に覆い得る。シーリングガスケット１００のうちのキャップ４０の上面を覆う部位の半径方向の長さは、シーリングガスケット１００のうちの前記キャップ４０の下面を覆う部位の半径方向の長さよりも短いかまたは同じであり得る。シーリングガスケット１００のうちのキャップ４０の上面を覆う部位の半径方向の長さが長過ぎると、ハウジング２０を上下に圧縮するサイジング工程でシーリングガスケット１００が第１集電体３０を押し付けて、第１集電体３０が損傷されるかまたはハウジング２０が損傷されるおそれがある。したがって、シーリングガスケット１００の部位において、キャップ４０の上面を覆う部位の半径方向の長さを一定水準に小さく維持する必要がある。
上述した本発明のバッテリー１は、折曲面を通じた溶接面積の拡大、第１集電体３０を用いた電流経路（ｐａｔｈ）の多重化、電流経路長さの最小化などを通じて抵抗が最小化された構造を有する。正極と負極との間、端子６０とその周辺の扁平な外部面（第１電極端子２０ａ）との間で抵抗測定器によって測定されるバッテリー１のＡＣ抵抗は、急速充電に適した約０．５ｍΩ～４ｍΩ、望ましくは約１ｍΩ～４ｍΩであり得る。
望ましくは、バッテリーは、例えばフォームファクタ（ｆｏｒｍ ｆａｃｔｏｒ）の比（バッテリーの直径を高さで除した値、すなわち高さ（Ｈ）対比直径（Φ）の比で定義される）が約０．４よりも大きいバッテリーであり得る。ここで、フォームファクタとは、バッテリーの直径及び高さを示す値を意味する。
望ましくは、バッテリーの直径は約４０ｍｍ～５０ｍｍであり得、高さは約６０ｍｍ～１３０ｍｍであり得る。本発明の一実施形態によるバッテリーは、例えば４６１１０バッテリー、４８７５バッテリー、４８１１０バッテリー、４８８０バッテリー、４６８０バッテリーであり得る。フォームファクタを示す数値において、前方の二桁はバッテリーの直径を示し、残りの数値はバッテリーの高さを示す。
フォームファクタの比が０．４を超過するバッテリーにタブレス（ｔａｂ－ｌｅｓｓ）構造の電極組立体を適用する場合、無地部の折り曲げ時に半径方向に加えられる応力が大きく、無地部が破れ易い。また、無地部の折曲表面領域に集電体を溶接するとき、溶接強度を十分に確保して抵抗を下げるためには、折曲表面領域での無地部の積層数を十分に増加させなければならない。このような要求条件は、本発明の実施形態（変形例）による電極と電極組立体によって達成できる。
本発明の一実施形態によるバッテリーは、略円柱状のバッテリーであって、直径が約４６ｍｍであり、高さが約１１０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．４１８であるバッテリーであり得る。
他の実施形態によるバッテリーは、略円柱状のバッテリーであって、直径が約４８ｍｍであり、高さが約７５ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．６４０であるバッテリーであり得る。
さらに他の実施形態によるバッテリーは、略円柱状のバッテリーであって、直径が約４８ｍｍであり、高さが約１１０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．４３６であるバッテリーであり得る。
さらに他の実施形態によるバッテリーは、略円柱状のバッテリーであって、直径が約４８ｍｍであり、高さが約８０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．６００であるバッテリーであり得る。
さらに他の実施形態によるバッテリーは、略円柱状のバッテリーであって、直径が約４６ｍｍであり、高さが約８０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．５７５であるバッテリーであり得る。
従来、フォームファクタの比が約０．４以下のバッテリーが用いられている。すなわち、従来は、例えば１８６５バッテリー、２１７０バッテリーなどが用いられている。１８６５バッテリーの場合、直径が約１８ｍｍであり、高さが約６５ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．２７７である。２１７０バッテリーの場合、直径が約２１ｍｍであり、高さが約７０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．３００である。
図９を参照すると、複数のバッテリー１は、バスバー１５０を用いてバッテリー１の上部において直列及び並列に連結され得る。バッテリー１の個数はバッテリーパックの容量を考慮して増減可能である。
各バッテリー１において、端子６０は正の極性を有し、ハウジング２０の閉鎖部の外部面（第１電極端子２０ａ）は負の極性を有し得る。勿論、その反対も可能である。
望ましくは、複数のバッテリー１は複数の列と行で配置され得る。列は図面において上下方向であり、行は図面において左右方向である。また、空間効率性を最大化するため、バッテリー１は最密パッキング構造（ｃｌｏｓｅｓｔ ｐａｃｋｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）で配置され得る。最密パッキング構造は、ハウジング２０の外部に露出した端子６０の中心同士を連結したとき、正三角形が描かれる場合に形成される。望ましくは、バスバー１５０は、複数のバッテリー１の上部、より望ましくは隣接する熱同士の間に配置され得る。代案的には、バスバー１５０は隣接する行同士の間に配置され得る。
望ましくは、バスバー１５０は、同一列に配置されたバッテリー１を互いに並列に連結し、隣接する二つの列に配置されたバッテリー１同士を直列に連結する。
望ましくは、バスバー１５０は、直列及び並列連結のため、ボディ部１５１、複数の第１バスバー端子１５２、及び複数の第２バスバー端子１５３を含み得る。
前記ボディ部１５１は、隣接するバッテリー１の端子６０同士の間で、望ましくはバッテリー１の列同士の間で延長され得る。代案的には、前記ボディ部１５１は、バッテリー１の列に沿って延びるが、ジグザグ状のように規則的に折り曲げられてもよい。
複数の第１バスバー端子１５２は、ボディ部１５１の一側から各バッテリー１の端子６０に向かって突出して延び、端子６０に電気的に結合され得る。第１バスバー端子１５２と端子６０との間の電気的結合は、レーザー溶接、超音波溶接などで行われ得る。また、複数の第２バスバー端子１５３は、ボディ部１５１の他側から各バッテリー１の外部面（第１電極端子２０ａ）に電気的に結合され得る。前記第２バスバー端子１５３と外部面（第１電極端子２０ａ）との間の電気的結合は、レーザー溶接、超音波溶接などで行われ得る。
望ましくは、前記ボディ部１５１、複数の第１バスバー端子１５２、及び複数の第２バスバー端子１５３は、一つの導電性金属板から構成され得る。金属板は、例えばアルミニウム板または銅板であり得るが、本発明がこれに限定されることはない。変形例として、前記ボディ部１５１、複数の第１バスバー端子１５２、及び第２バスバー端子１５３を別個のピース単位で製作した後、それぞれを溶接などによって結合してもよい。
本発明によるバッテリー１は、正の極性を有する端子６０と負の極性を有するハウジング２０の閉鎖部の外部面（第１電極端子２０ａ）とが同じ方向に位置しているため、バスバー１５０を用いてバッテリー１同士の電気的接続を容易に具現することができる。
また、バッテリー１の端子６０及びハウジング２０の閉鎖部の外部面（第１電極端子２０ａ）は面積が広いため、バスバー１５０の結合面積を十分に確保してバッテリー１を含むバッテリーパックの抵抗を十分に下げることができる。
図１０を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーパック３は、上述した本発明の一態様による複数のバッテリー１が電気的に接続されたバッテリー集合体、及びそれを収容するパックハウジング２を含む。バスバーを通じた複数のバッテリー１の電気的接続構造については図９を参照して例示的に上述した通りであり、その他の冷却ユニット、電力端子などの部品は便宜上図示を省略した。
図１１を参照すると、本発明の一実施形態による自動車５は、例えば電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車であり得、本発明の一実施形態によるバッテリーパック３を含む。前記自動車５は、四輪自動車及び二輪自動車を含む。前記自動車５は、本発明の一実施形態によるバッテリーパック３から電力の供給を受けて動作する。
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
５：自動車
３：バッテリーパック
２：パックハウジング
１：バッテリー
１０：電極組立体
１１：第１無地部
１２：第２無地部
Ｃ：巻取中心孔
２０：ハウジング
２０ａ：第１電極端子
２１：ビーディング部
２２：クリンピング部
３０：第１集電体
３１：支持部
３２：無地部結合部
３３：ハウジング接触部
Ｈ１：第１集電体孔
ＢＤ：溶接部
４０：キャップ
４１：ベンティング部
５０：スペーサ
Ｈ２：スペーサ孔
６０：端子
Ｇ：絶縁ガスケット
７０：第２集電体
８０：絶縁体
９０：サイドカバー
１００：シーリングガスケット
１５０：バスバー
１５１：ボディ部
１５２：第１バスバー端子
１５３：第２バスバー端子

Claims (32)

  1. 第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られることでコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極は巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部を含む電極組立体と、
    下端に形成された開放部を通って前記電極組立体を収容するハウジングと、
    前記第１無地部と結合されて前記ハウジング内に位置する第１集電体と、
    前記開放部を覆うキャップであって、前記ハウジング内に発生したガスを排出するためのベンティング部を備えるキャップと、
    前記第１集電体と前記キャップとの間に介在され、前記第１集電体と前記キャップとの間の距離に対応する高さを有するスペーサと、を含み、
    前記スペーサは、
    前記第１集電体の一面において中心部に位置し、
    前記キャップに形成された前記ベンティング部を覆わないように、前記ベンティング部よりもコア方向の内側に位置している、バッテリー。
  2. 前記スペーサは、前記キャップと接触する、請求項１に記載のバッテリー。
  3. 第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られることでコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極は巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部を含む電極組立体と、
    下端に形成された開放部を通って前記電極組立体を収容するハウジングと、
    前記第１無地部と結合されて前記ハウジング内に位置する第１集電体と、
    前記開放部を覆うキャップと、
    前記第１集電体と前記キャップとの間に介在され、前記第１集電体と前記キャップとの間の距離に対応する高さを有するスペーサと、を含み、
    前記第１集電体は、
    前記電極組立体の一面において中心部に位置する支持部と、
    前記支持部から延長されて前記第１無地部と結合される無地部結合部と、
    前記支持部から延長されるかまたは前記無地部結合部の端部から延長されて前記ハウジングと電気的に接続されるハウジング接触部と、を含む、バッテリー。
  4. 前記スペーサは、
    前記第１集電体の前記支持部が前記スペーサの外側に露出しないように前記支持部を覆っている、請求項３に記載のバッテリー。
  5. 前記第１集電体に対向する前記スペーサの上端部の外径は、
    前記支持部の外径と同一であるかまたは大きい、請求項３または４に記載のバッテリー。
  6. 前記スペーサは、
    前記第１集電体の前記無地部結合部と前記第１無地部とが溶接されて形成される溶接部の少なくとも一部を覆っている、請求項３から５のいずれか一項に記載のバッテリー。
  7. 前記第１集電体に対向する前記スペーサの上端部の半径は、
    前記電極組立体のコアに最も近く位置する溶接部から前記電極組立体のコアまでの距離よりも大きく形成されている、請求項６に記載のバッテリー。
  8. 第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られることでコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極は巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部を含む電極組立体と、
    下端に形成された開放部を通って前記電極組立体を収容するハウジングと、
    前記第１無地部と結合されて前記ハウジング内に位置する第１集電体と、
    前記開放部を覆うキャップと、
    前記第１集電体と前記キャップとの間に介在され、前記第１集電体と前記キャップとの間の距離に対応する高さを有するスペーサと、を含み、
    前記キャップは、
    周辺領域と比べてより薄い厚さを有するベンティング部を備え、
    前記ベンティング部は、
    前記キャップの中心と前記キャップの端とを繋ぐ直線の中間よりも端側に位置している、バッテリー。
  9. 前記ベンティング部は、
    前記ハウジングの内圧が一定水準以上に増加すると破断するように構成されている、請求項８に記載のバッテリー。
  10. 前記ベンティング部は、
    前記キャップの両面の少なくとも一面上に形成されたノッチング部である、請求項８または９に記載のバッテリー。
  11. 前記ベンティング部は、
    閉ループを形成している、請求項８から１０のいずれか一項に記載のバッテリー。
  12. 前記ベンティング部は、
    円形である、請求項８から１１のいずれか一項に記載のバッテリー。
  13. 前記ベンティング部は、
    前記キャップの周縁領域から下方に突出した扁平な領域の周縁に沿って形成されている、請求項８から１２のいずれか一項に記載のバッテリー。
  14. 前記スペーサは、
    前記キャップに形成された前記ベンティング部を覆わないように、前記ベンティング部よりもコア方向に内側に位置している、請求項８から１３のいずれか一項に記載のバッテリー。
  15. 前記キャップと対向する前記スペーサの下端部の半径は、
    前記キャップの中心から前記ベンティング部までの距離よりも小さく形成されている、請求項８から１４のいずれか一項に記載のバッテリー。
  16. 前記スペーサは、
    前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成されるスペーサ孔を備える、請求項１から１５のいずれか一項に記載のバッテリー。
  17. 前記支持部は、
    前記電極組立体の巻取中心孔に対応する位置に形成される第１集電体孔を備える、請求項３から７のいずれか一項に記載のバッテリー。
  18. 第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られることでコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極は巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部を含む電極組立体と、
    下端に形成された開放部を通って前記電極組立体を収容するハウジングと、
    前記第１無地部と結合されて前記ハウジング内に位置する第１集電体と、
    前記開放部を覆うキャップであって、前記ハウジング内に発生したガスを排出するためのベンティング部を備えるキャップと、
    前記第１集電体と前記キャップとの間に介在され、前記第１集電体と前記キャップとの間の距離に対応する高さを有するスペーサと、を含み、
    前記スペーサは、
    前記第１集電体の一面において中心部に位置し、
    前記キャップに形成された前記ベンティング部を覆わないように、前記ベンティング部よりもコア方向の内側に位置し、
    前記電極組立体の外周面の少なくとも一部を覆い、前記ハウジングの内周面と接触するサイドカバーをさらに含み、
    前記サイドカバーは、
    前記電極組立体の外周面と前記ハウジングの内周面との間の距離に対応する厚さを有する、バッテリー。
  19. 前記サイドカバーは、
    前記電極組立体の外周縁に沿って、前記電極組立体の外周面の少なくとも一部を覆っている、請求項１８に記載のバッテリー。
  20. 前記ハウジングは、
    外周面の周りが押し込まれて形成されたビーディング部と、
    前記ビーディング部の下方において前記開放部を定義する終端が前記キャップの周縁を包むように延長され折り曲げられたクリンピング部と、を含む、請求項３から７および１７のいずれか一項に記載のバッテリー。
  21. 前記ハウジング接触部は、
    前記キャップと対面する前記ビーディング部の一面に接触している、請求項２０に記載のバッテリー。
  22. 前記第２電極は、
    巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第２無地部を含む、請求項１から２１のいずれか一項に記載のバッテリー。
  23. 前記バッテリーは、
    前記第２無地部と結合される第２集電体と、
    前記ハウジングの上端に形成された閉鎖部と前記第２集電体との間に介在される絶縁体と、をさらに含む、請求項２２に記載のバッテリー。
  24. 前記絶縁体は、
    前記第２集電体と前記閉鎖部との間の距離に対応する高さを有する、請求項２３に記載のバッテリー。
  25. 前記スペーサは、
    弾性を有する材質から構成される、請求項１から２４のいずれか一項に記載のバッテリー。
  26. 正極と負極との間で測定された抵抗が４ｍΩ以下である、請求項１から２５のいずれか一項に記載のバッテリー。
  27. 前記バッテリーの直径を高さで除したフォームファクタの比が０．４よりも大きい、請求項１から２６のいずれか一項に記載のバッテリー。
  28. 請求項１から２７のいずれか一項に記載のバッテリーを複数個含む、バッテリーパック。
  29. 前記バッテリーは、
    前記開放部の反対側に備えられて前記第２電極と電気的に接続される端子をさらに含む、請求項２８に記載のバッテリーパック。
  30. 複数の前記バッテリーは、所定数の列で配列され、
    それぞれの前記バッテリーの前記端子及びハウジング閉鎖部の外部面は上側に向かって配置されている、請求項２９に記載のバッテリーパック。
  31. 前記バッテリーパックは、複数の前記バッテリーを直列及び並列に連結する複数のバスバーを含み、
    前記複数のバスバーは、前記複数の前記バッテリーの上部に配置され、
    前記複数のバスバーのそれぞれは、
    隣接する前記バッテリーの端子同士の間で延長されるボディ部と、
    前記ボディ部の一側に延びて前記一側に位置した前記バッテリーの端子に電気的に接続する複数の第１バスバー端子と、
    前記ボディ部の他側に延びて前記他側に位置した前記バッテリーの前記ハウジングの閉鎖部の外部面に電気的に接続する複数の第２バスバー端子と、を含む、請求項２９または３０に記載のバッテリーパック。
  32. 請求項２９から３１のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む、自動車。
JP2023521614A 2021-02-19 2022-02-18 バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車 Active JP7828339B2 (ja)

Applications Claiming Priority (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210022881 2021-02-19
KR10-2021-0022881 2021-02-19
KR20210022893 2021-02-19
KR10-2021-0022893 2021-02-19
KR10-2021-0024424 2021-02-23
KR20210024424 2021-02-23
KR10-2021-0030291 2021-03-08
KR20210030291 2021-03-08
KR10-2021-0131208 2021-10-01
KR20210131207 2021-10-01
KR10-2021-0131207 2021-10-01
KR20210131208 2021-10-01
PCT/KR2022/002470 WO2022177379A1 (ko) 2021-02-19 2022-02-18 배터리, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023549639A JP2023549639A (ja) 2023-11-29
JP7828339B2 true JP7828339B2 (ja) 2026-03-11

Family

ID=82931040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023521614A Active JP7828339B2 (ja) 2021-02-19 2022-02-18 バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車

Country Status (6)

Country Link
US (1) US12671146B2 (ja)
EP (1) EP4213296A4 (ja)
JP (1) JP7828339B2 (ja)
KR (2) KR102883214B1 (ja)
CN (1) CN116349066B (ja)
WO (1) WO2022177379A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN217239510U (zh) * 2021-01-19 2022-08-19 株式会社Lg新能源 电池、以及电池组和包括电池组的车辆
JP7656055B2 (ja) * 2021-10-15 2025-04-02 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーの製造方法
EP4195388B1 (en) * 2021-10-20 2025-10-22 Contemporary Amperex Technology (Hong Kong) Limited Battery cell, battery, electrical apparatus, and method and device for fabricating battery cell
CN116014066A (zh) * 2021-10-22 2023-04-25 株式会社Lg新能源 电极组件、圆筒形电池及包括它的电池组及汽车
JP1721898S (ja) * 2021-11-29 2022-08-08 電池
CN220627729U (zh) 2022-06-27 2024-03-19 米沃奇电动工具公司 熔断器及包括用于通过电流的导电路径的装置
JP7889242B2 (ja) * 2022-11-08 2026-07-14 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
CA3259533A1 (en) * 2022-12-28 2025-04-01 Lg Energy Solution, Ltd. BATTERY ELEMENT, BATTERY MODULE, BATTERY BLOCK, AND VEHICLE CONTAINING THEM
EP4679619A4 (en) * 2023-03-09 2026-06-03 Ningde Amperex Technology Ltd ELECTROCHEMICAL DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE
KR20250019310A (ko) * 2023-08-01 2025-02-10 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 조립체, 이차 전지, 배터리팩 및 이동 수단
WO2025142268A1 (ja) * 2023-12-27 2025-07-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 円筒形電池
CN222673154U (zh) * 2024-04-24 2025-03-25 中创新航科技集团股份有限公司 圆柱电池及电池装置
WO2026059415A1 (ko) * 2024-09-11 2026-03-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지, 전지 팩 및 이차전지 설계 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012134108A (ja) 2010-12-24 2012-07-12 Fdk Twicell Co Ltd 電池

Family Cites Families (165)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4834834Y1 (ja) * 1968-09-30 1973-10-20
US4322484A (en) 1978-09-05 1982-03-30 General Electric Company Spiral wound electrochemical cell having high capacity
US4563551A (en) 1985-01-09 1986-01-07 Indak Manufacturing Corp. Electrical switch having assured low-resistance electrical contact between terminal rivets and contact plates
JP2955135B2 (ja) 1992-10-01 1999-10-04 旭化成工業株式会社 正極ピンおよびそれを有するリチウムイオン電池
JPH07201309A (ja) 1993-12-28 1995-08-04 Fuji Elelctrochem Co Ltd 防爆形電池の封口構造
JP2897104B2 (ja) 1994-06-03 1999-05-31 古河電池株式会社 密閉型アルカリ蓄電池の製造方法
JPH08102313A (ja) 1994-09-30 1996-04-16 Sony Corp 非水電解液二次電池
JP3718872B2 (ja) 1994-11-25 2005-11-24 ソニー株式会社 乾電池
JPH08180849A (ja) 1994-12-22 1996-07-12 Fuji Elelctrochem Co Ltd 電気化学素子の防爆構造
JP3876934B2 (ja) * 1996-09-17 2007-02-07 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 非水電解質二次電池
JPH10106532A (ja) 1996-09-30 1998-04-24 Sanyo Electric Co Ltd 密閉型蓄電池
US6132900A (en) 1996-12-25 2000-10-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of production of non-aqueous electrolyte battery and seal plate thereof
JPH10214609A (ja) 1997-01-30 1998-08-11 Mitsubishi Cable Ind Ltd 密閉型電池の安全構造
US6875540B2 (en) 1997-07-29 2005-04-05 Ngk Insulators, Ltd. Lithium secondary battery
JP3386698B2 (ja) 1997-08-25 2003-03-17 株式会社デンソー 電 池
JP4479013B2 (ja) 1998-02-13 2010-06-09 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 円筒形電池
KR100522676B1 (ko) 1999-01-22 2005-10-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 가스켓
JP2001028274A (ja) 1999-02-24 2001-01-30 Sanyo Electric Co Ltd 電気エネルギー蓄積素子
KR100325861B1 (ko) 1999-10-27 2002-03-07 김순택 밀폐전지
KR100349908B1 (ko) 1999-12-15 2002-08-22 삼성에스디아이 주식회사 각형 밀폐전지
US6677082B2 (en) 2000-06-22 2004-01-13 The University Of Chicago Lithium metal oxide electrodes for lithium cells and batteries
US6680143B2 (en) 2000-06-22 2004-01-20 The University Of Chicago Lithium metal oxide electrodes for lithium cells and batteries
JP2002141099A (ja) 2000-10-31 2002-05-17 Sanyo Electric Co Ltd 密閉電池
JP2002151022A (ja) 2000-11-14 2002-05-24 Wako Denshi Kk 二次電池の蓋
JP2003007346A (ja) * 2001-06-19 2003-01-10 Ngk Insulators Ltd リチウム二次電池及びその製造方法
DE10144281A1 (de) * 2001-09-08 2003-03-27 Nbt Gmbh Galvanisches Element mit Wickelektrodensatz
JP2003173767A (ja) 2001-12-04 2003-06-20 Nec Tokin Tochigi Ltd 密閉型電池
JP4436587B2 (ja) * 2002-01-31 2010-03-24 パナソニック株式会社 電池及び組電池
JP4304919B2 (ja) 2002-06-04 2009-07-29 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 電池
JP2004071265A (ja) 2002-08-05 2004-03-04 Sanyo Electric Co Ltd 電池
JP4401634B2 (ja) 2002-09-04 2010-01-20 パナソニック株式会社 蓄電池およびその製造方法
JP2004247192A (ja) 2003-02-14 2004-09-02 Ngk Insulators Ltd リチウム二次電池
JP4501361B2 (ja) 2003-06-05 2010-07-14 パナソニック株式会社 二次電池
JP4567374B2 (ja) 2003-08-28 2010-10-20 パナソニック株式会社 電池およびその製造方法
KR100551885B1 (ko) 2003-10-20 2006-02-10 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 2차 전지
KR100599641B1 (ko) 2003-11-29 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR100658614B1 (ko) 2004-01-16 2006-12-15 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN2681364Y (zh) 2004-02-27 2005-02-23 何策衡 具有极组负极封装的充电电池
KR100536253B1 (ko) 2004-03-24 2005-12-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR100589347B1 (ko) 2004-04-27 2006-06-14 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR100599792B1 (ko) 2004-05-19 2006-07-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체 및 집전판
KR20050121914A (ko) 2004-06-23 2005-12-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체
KR100599749B1 (ko) 2004-06-23 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체
KR20060022128A (ko) 2004-09-06 2006-03-09 삼성에스디아이 주식회사 원통형 리튬 이온 이차 전지 및 이에 사용되는 권취형전극 조립체
JP4563264B2 (ja) 2004-09-22 2010-10-13 日本碍子株式会社 リチウム二次電池
JP4951207B2 (ja) 2005-02-09 2012-06-13 Ｆｄｋエナジー株式会社 筒形密閉電池
JP2006252890A (ja) 2005-03-09 2006-09-21 Sanyo Electric Co Ltd 筒型二次電池及びその製造方法
KR100659878B1 (ko) 2005-04-25 2006-12-20 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
KR100709870B1 (ko) 2005-04-27 2007-04-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 형성 방법
JP5051410B2 (ja) 2005-05-30 2012-10-17 株式会社Ｇｓユアサ 密閉形電池用リード、そのリードを用いた密閉形電池及びその電池の製造方法
JP5011664B2 (ja) 2005-07-11 2012-08-29 パナソニック株式会社 密閉型二次電池
CN101083317A (zh) 2006-05-31 2007-12-05 比亚迪股份有限公司 一种二次电池
JP4346637B2 (ja) 2006-11-24 2009-10-21 日立ビークルエナジー株式会社 円筒型二次電池
KR101320581B1 (ko) 2007-01-30 2013-10-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP2008192552A (ja) 2007-02-07 2008-08-21 Toyota Motor Corp 電極
KR100882915B1 (ko) 2007-07-03 2009-02-10 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN201066701Y (zh) 2007-07-13 2008-05-28 深圳市比克电池有限公司 锂离子电池
CN101188311B (zh) * 2007-09-30 2010-09-22 广州市鹏辉电池有限公司 一种锂铁电池及其制作工艺
JP2009110751A (ja) 2007-10-29 2009-05-21 Panasonic Corp 二次電池
JP2009110885A (ja) 2007-10-31 2009-05-21 Sanyo Electric Co Ltd 密閉電池及びその製造方法
JP5132269B2 (ja) 2007-11-13 2013-01-30 日立ビークルエナジー株式会社 リチウムイオン二次電池
JP4446205B2 (ja) 2008-04-14 2010-04-07 トヨタ自動車株式会社 電池およびその製造方法
JP2010033940A (ja) 2008-07-30 2010-02-12 Toshiba Corp 電池
KR100995417B1 (ko) 2008-08-14 2010-11-18 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP5449959B2 (ja) 2008-10-31 2014-03-19 三洋電機株式会社 円筒型二次電池
KR101574082B1 (ko) 2008-12-12 2015-12-04 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101056425B1 (ko) * 2008-12-24 2011-08-11 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
CN201466087U (zh) 2009-06-11 2010-05-12 天津力神电池股份有限公司 一种锂离子电池负极柱铆接密封结构
DE102009060800A1 (de) 2009-06-18 2011-06-09 Varta Microbattery Gmbh Knopfzelle mit Wickelelektrode und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP2489086B1 (en) 2009-10-13 2021-12-08 ZincFive Power, Inc. Cylindrical nickel-zinc cell with positive can
JP5418261B2 (ja) 2010-02-03 2014-02-19 トヨタ自動車株式会社 電池及びその製造方法
JP2011216297A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Panasonic Corp 捲回型電極群、それを備えた電池、および電池の製造方法
JP5790987B2 (ja) 2010-05-17 2015-10-07 株式会社Ｇｓユアサ 電池及び電池の製造方法
CN201781028U (zh) 2010-07-30 2011-03-30 比亚迪股份有限公司 一种二次电池
KR101446151B1 (ko) 2010-12-20 2014-10-01 주식회사 엘지화학 이차 전지
KR101265214B1 (ko) 2011-06-22 2013-05-27 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지 및 그 제조방법
KR101313325B1 (ko) 2011-07-13 2013-09-27 주식회사 엘지화학 원통형 이차 전지
KR101265199B1 (ko) 2011-08-08 2013-05-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
WO2013024542A1 (ja) 2011-08-18 2013-02-21 日立ビークルエナジー株式会社 円筒形二次電池
KR101893954B1 (ko) 2012-01-16 2018-08-31 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP5877724B2 (ja) 2012-01-19 2016-03-08 Ｆｄｋ鳥取株式会社 密閉型電池用封口体、密閉型電池及びその製造方法
JP5935878B2 (ja) 2012-04-17 2016-06-15 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP5868265B2 (ja) 2012-05-25 2016-02-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 単電池および組電池
JP5668729B2 (ja) 2012-06-25 2015-02-12 トヨタ自動車株式会社 電池
CN103579687B (zh) * 2012-07-31 2019-04-12 株式会社杰士汤浅国际 电池
KR102007702B1 (ko) 2013-01-03 2019-10-21 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US9368767B1 (en) * 2015-09-29 2016-06-14 Mag Instrument, Inc Method and apparatus for minimizing battery corrosive electrolyte leakage
CN104956516B (zh) 2013-01-31 2017-09-26 三洋电机株式会社 密闭型电池
DE112014001918T5 (de) 2013-04-10 2015-12-31 Maxwell Technologies, Inc. Kollektorplatte für eine Energiespeichereinrichtung und Herstellungsverfahren
JP6117927B2 (ja) 2013-08-22 2017-04-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池
EP2876338B1 (en) 2013-11-21 2016-03-30 Western Global Holdings Limited Check valve with back pressure relief
JP6364757B2 (ja) 2013-11-29 2018-08-01 日本ケミコン株式会社 蓄電デバイスおよびその製造方法
KR20150070928A (ko) 2013-12-17 2015-06-25 에스에프씨 주식회사 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
WO2015146078A1 (ja) 2014-03-28 2015-10-01 三洋電機株式会社 円筒形密閉電池及び電池パック
KR102234292B1 (ko) 2014-04-09 2021-03-31 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 구비한 이차 전지
KR20150134566A (ko) 2014-05-22 2015-12-02 주식회사 엘지화학 원통형 이차 전지
CN110429320B (zh) 2014-06-26 2022-09-23 松下知识产权经营株式会社 卷绕型电池
CN105637696A (zh) 2014-07-14 2016-06-01 橙力电池株式会社 中空型二次电池
KR101679413B1 (ko) 2015-04-03 2016-11-25 (주)오렌지파워 중공형 이차전지
KR101743136B1 (ko) 2014-07-16 2017-06-02 주식회사 엘지화학 내부 저항이 감소된 이차전지 및 그의 제조방법
KR20160024685A (ko) 2014-08-26 2016-03-07 주식회사 엘지화학 사이드 비드를 구비한 리튬 이차전지
KR20160043725A (ko) 2014-10-14 2016-04-22 주식회사 엘지화학 노치를 포함하는 원형 이차전지
JP6398655B2 (ja) 2014-11-26 2018-10-03 トヨタ自動車株式会社 電池及びその製造方法
US10079370B2 (en) 2014-11-28 2018-09-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Secondary battery
JP6550863B2 (ja) 2015-03-31 2019-07-31 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
US11728518B2 (en) 2015-04-21 2023-08-15 Vehicle Energy Japan Inc. Rectangular secondary battery
CN204596910U (zh) 2015-04-27 2015-08-26 深圳金山电池有限公司 一种纽扣型锂离子二次电池
JP2016225014A (ja) 2015-05-27 2016-12-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 円筒形二次電池
US9793530B2 (en) 2015-07-17 2017-10-17 Atieva, Inc. Battery assembly with linear bus bar configuration
FR3039709B1 (fr) 2015-07-28 2017-08-18 Commissariat Energie Atomique Accumulateur au lithium a surete de fonctionnement amelioree par un dispositif coupe-circuit integre
KR102397218B1 (ko) 2015-08-27 2022-05-12 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20170033543A (ko) 2015-09-17 2017-03-27 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지
KR102470495B1 (ko) 2015-11-24 2022-11-24 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 및 그 제조방법
KR102145525B1 (ko) 2016-02-29 2020-08-18 주식회사 엘지화학 개선된 고정성으로 젤리롤 전극조립체를 포함하는 이차전지
US10193123B2 (en) 2016-03-01 2019-01-29 Atieva, Inc. Battery pack bus bar assembly with enlarged interconnect mounting platforms
JP6601684B2 (ja) 2016-11-09 2019-11-06 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池および密閉型電池の製造方法
CN206461019U (zh) 2017-02-13 2017-09-01 山东巨维新能源股份有限公司 端面引流结构的铝壳圆柱电池
CN206461044U (zh) 2017-02-13 2017-09-01 山东巨维新能源股份有限公司 端面引流结构的钢壳圆柱电池
JP2020071898A (ja) 2017-03-03 2020-05-07 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
CN206619636U (zh) 2017-03-30 2017-11-07 陕西沃特玛新能源有限公司 一种电池
CN108428847B (zh) 2017-04-07 2023-08-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池
KR102126970B1 (ko) 2017-04-14 2020-06-25 주식회사 엘지화학 이차전지 및 그 이차전지의 제조 방법
US10431853B2 (en) 2017-05-02 2019-10-01 Apple Inc. Rechargeable battery features and components
KR102316488B1 (ko) 2017-05-25 2021-10-22 주식회사 엘지화학 원통형 셀 연결 분리형 버스바와 이를 이용한 배터리 모듈 및 제조 방법
CN107482156B (zh) 2017-08-29 2020-11-06 江苏英能新能源科技有限公司 一种大单体锂离子电池
JP7205050B2 (ja) 2017-09-01 2023-01-17 株式会社村田製作所 密閉型蓄電装置
KR102263435B1 (ko) 2017-09-13 2021-06-11 주식회사 엘지에너지솔루션 비딩부가 생략된 원통형 전지셀
CN207217654U (zh) 2017-09-14 2018-04-10 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种绝缘连接片及使用此连接片的全极耳锂离子电池
KR102535745B1 (ko) 2017-10-11 2023-05-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102288405B1 (ko) 2017-12-26 2021-08-09 주식회사 엘지에너지솔루션 공간 활용성과 안전성이 향상된 원통형 전지셀 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
JP6996308B2 (ja) 2018-01-17 2022-01-17 三洋電機株式会社 二次電池及びその製造方法
FR3079765B1 (fr) 2018-04-04 2021-11-26 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de soudage laser d'une premiere piece sur une seconde piece
KR102665556B1 (ko) 2018-07-13 2024-05-10 주식회사 엘지에너지솔루션 절연 가스켓 및 이를 포함하는 이차전지
KR102622370B1 (ko) 2018-08-16 2024-01-09 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지
KR102667745B1 (ko) 2018-10-01 2024-05-21 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR102480958B1 (ko) 2018-10-05 2022-12-23 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지
DE102018130173A1 (de) 2018-11-28 2020-05-28 Carl Freudenberg Kg Elektrochemische Energiespeicherzelle
KR102352296B1 (ko) 2019-01-10 2022-01-14 주식회사 엘지에너지솔루션 내부 플레이트를 포함한 배터리 모듈
KR102765440B1 (ko) 2019-01-30 2025-02-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102409422B1 (ko) * 2019-02-22 2022-06-15 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀 연결용 버스 바, 배터리 팩 및 이의 제조 방법
CN209912959U (zh) 2019-06-24 2020-01-07 福建卫东新能源股份有限公司 一种碱性蓄电池电极结构
KR102804868B1 (ko) 2019-07-26 2025-05-09 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102244284B1 (ko) 2019-08-21 2021-04-23 박대한 첨가물을 수납하는 음료용기
KR102227640B1 (ko) 2019-08-21 2021-03-16 한국항공우주산업 주식회사 회전익 항공기 자동착륙 시스템
EP3787368B1 (en) 2019-08-23 2022-04-13 ASUSTek Computer Inc. Method and apparatus for header compression configuration for sidelink radio bearer in a wireless communication system
CN110459705A (zh) 2019-09-05 2019-11-15 重庆市紫建电子有限公司 一种提升径向空间利用率的纽扣电池
KR102149886B1 (ko) 2019-11-19 2020-09-03 (주)벡셀 재활용이 가능한 리튬이차전지
CN211350864U (zh) * 2019-12-31 2020-08-25 惠州亿纬锂能股份有限公司 锂离子电池
CN211907486U (zh) 2020-03-03 2020-11-10 珠海冠宇电池股份有限公司 扣式电池的外壳组件、扣式电池以及电子产品
KR102161824B1 (ko) 2020-04-23 2020-10-05 안병로 위생 마스크
CN211879534U (zh) 2020-04-30 2020-11-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 电极组件、二次电池、电池组及装置
CN212434731U (zh) * 2020-05-12 2021-01-29 路华置富电子(深圳)有限公司 一体式盖帽及使用该盖帽的电池
CN111584771B (zh) * 2020-05-12 2022-08-12 路华置富电子(深圳)有限公司 具有安全阀盖帽的电池
CN212303743U (zh) 2020-05-26 2021-01-05 大连中比能源科技有限公司 锂电池
CN111668534A (zh) 2020-05-26 2020-09-15 大连中比能源科技有限公司 锂电池及锂电池的制备方法
CN212136494U (zh) 2020-06-16 2020-12-11 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种圆柱电池盖板结构
CN111952525B (zh) 2020-08-20 2023-06-20 华霆（合肥）动力技术有限公司 同侧集流装置、电池模组和电动车
CN118738778A (zh) * 2020-09-30 2024-10-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 圆柱型电池单体、电池、用电装置、制造方法及制造系统
EP4087034A4 (en) 2021-01-14 2023-11-15 LG Energy Solution, Ltd. APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING A CYLINDRICAL SECONDARY BATTERY CELL
CN217239510U (zh) 2021-01-19 2022-08-19 株式会社Lg新能源 电池、以及电池组和包括电池组的车辆
CN113346201A (zh) 2021-05-21 2021-09-03 湖北亿纬动力有限公司 圆柱型电池、电池模组和电池包
CN215342666U (zh) 2021-06-01 2021-12-28 宁波久鼎新能源科技有限公司 一种防焊穿锂电池端部封口结构
CN219123348U (zh) 2021-10-22 2023-06-02 株式会社Lg新能源 圆筒形电池、包括该圆筒形电池的电池组及汽车
CN116169440B (zh) 2021-11-24 2026-03-13 株式会社Lg新能源 电极端子的固定结构及包括其的电池、电池组及汽车
KR20240156061A (ko) 2023-04-21 2024-10-29 삼성에스디아이 주식회사 원통형 이차전지

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012134108A (ja) 2010-12-24 2012-07-12 Fdk Twicell Co Ltd 電池

Also Published As

Publication number Publication date
EP4213296A1 (en) 2023-07-19
US20240128590A1 (en) 2024-04-18
KR20250162439A (ko) 2025-11-18
CN116349066B (zh) 2026-08-04
US12671146B2 (en) 2026-06-30
JP2023549639A (ja) 2023-11-29
CN116349066A (zh) 2023-06-27
KR102883214B1 (ko) 2025-11-07
KR20220118957A (ko) 2022-08-26
EP4213296A4 (en) 2025-01-22
WO2022177379A1 (ko) 2022-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7721647B2 (ja) バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車
JP7739426B2 (ja) バッテリー及びそれに適用される集電体、並びにそのバッテリーを含むバッテリーパック及び自動車
KR102883214B1 (ko) 배터리, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
JP7675188B2 (ja) 電極組立体、バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車
JP7640720B2 (ja) 円筒形バッテリーセル、それを含むバッテリーパックと自動車、及び円筒形バッテリーセルの製造方法
JP7709587B2 (ja) バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車
JP7622226B2 (ja) 円筒形二次電池、それを含むバッテリーパック及び自動車
JP7639133B2 (ja) 二次電池、及びこれを含む電池パック及び自動車
JP7678939B2 (ja) 円筒形バッテリー及び該円筒形バッテリーに適用される集電体、このような円筒形バッテリーを含むバッテリーパック及び自動車
JP7604066B2 (ja) 二次電池とこれを含むバッテリパック、および自動車
JP7662891B2 (ja) バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車
KR102874869B1 (ko) 배터리, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
US12132227B2 (en) Battery, and battery pack and vehicle comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230511

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230511

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20230609

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20230613

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241001

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250204

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20250502

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250704

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20250902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20260210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20260227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7828339

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150